[發明專利]一株在可溶性和非可溶性碳源誘導下高產纖維素酶的里氏木霉基因工程菌及構建方法和應用

有效

• 申請號: 201710024825.0
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN107012102B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 林鳳鳴;李程程;周樂
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C12N1/15
• 分類號: C12N1/15;C12N15/80;C12N9/42;C12N9/24;C12R1/885
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 肖明芳

本發明涉及基因工程及微生物發酵領域，公開了一株在可溶性和不可溶性碳源誘導下高產纖維素酶的里氏木霉基因工程菌SEU?7，其分類命名為Trichoderma reesei，菌株號SEU?7，已保藏于中國典型微生物保藏中心，保藏編號為CCTCC M 2016492，保藏日期為2016年9月18日。本發明還公開了該基因工程菌的構建方法及其在不同碳源誘導下生產纖維素酶的應用。與現有技術相比，本發明利用同源重組技術構建了高產纖維素酶的里氏木霉基因工程菌，其在可溶性碳源和非可溶性碳源的誘導下，均表現出極高的產纖維素酶的能力。同時，本發明所產纖維素酶液表現出了比Rut?C30的纖維素酶液更好的糖化能力。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，具體涉及一株在可溶性和非可溶性碳源誘導下高產纖維素酶的里氏木霉基因工程菌及其構建方法和應用。

背景技術

纖維素是自然界中廣泛存在的大分子多糖聚合物。利用纖維素酶可以將纖維素降解成細菌可發酵利用的糖類用以生產生物燃料、生物基精細化工產品和藥品。纖維素酶是一類復雜的酶混合物，主要包含內切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶。纖維素的徹底降解需要這三種酶的協同作用。內切葡聚糖酶作用于纖維素的非結晶區，將纖維素降解成不同長度的纖維寡糖，然后纖維寡糖在纖維二糖水解酶即外切葡聚糖酶的作用下降解成纖維二糖，最后纖維二糖在β-葡萄糖苷酶的作用下水解成可發酵性的葡萄糖。

里氏木霉因能夠產生大量(高達100g/L)胞外纖維素酶，且是人工安全的微生物菌種，成為了重要的纖維素酶工業生產菌株(Journal of biotechnology,1994,37(3):193-200)。然而，只有少量的β-葡萄糖苷酶(BGL1)分泌到細胞外，而工業上收集纖維素酶只是收集上清液中的纖維素酶，無法同時收集胞內的β-葡萄糖苷酶(BGL1)，導致所得纖維素酶液中的β-葡萄糖苷酶(BGL1)的含量很低，無法充分降解纖維素。里氏木霉纖維素酶屬于誘導型酶。01以纖維素作為底物時可以促進纖維素酶的產生。但是纖維素本身可能并不是纖維素酶的真正誘導物，因為這種不可溶性的纖維素物并不能進入到真菌細胞內。纖維素的不可溶性，使得纖維素酶的生產與分離變得復雜，因此采用不可溶性的纖維素誘導纖維素酶產生在工業生產上并不理想。因而，可溶性的誘導物更受關注，像纖維二糖、乳糖、槐糖等都是可溶性纖維素酶誘導物。在它們當中，乳糖是最重要以及具有經濟可行性的纖維素酶誘導物，但誘導效果不如纖維素。這促使人們努力尋找一種能夠提高乳糖誘導效率的基因工程菌。